[发明专利]一种催化α-季碳醛脱羰氢化的催化剂体系和催化方法

说明书

本申请属于α‑季碳醛催化技术领域，尤其涉及一种催化α‑季碳醛脱羰氢化的催化剂体系和催化方法。本申请第一方面提供了一种催化α‑季碳醛脱羰氢化的催化剂体系，由金属铱和BIPHEP配体组成。本申请第二方面提供了一种催化α‑季碳醛脱羰氢化的方法，包括以下步骤：将α‑季碳醛与溶剂混合，在催化剂存在的条件下进行加热反应，得到与所述α‑季碳醛对应的醛基α位由季碳转化成一个次甲基且其手性碳构型保持的产物；所述催化剂由金属铱和BIPHEP配体组成。本申请提供的催化剂体系和催化方法，可有效解决现有仍没有一种高效的、官能团兼容性良好的对大位阻α‑季醛脱羰氢化的催化方法。

技术领域

本申请属于过渡金属催化的有机合成技术领域，尤其涉及一种催化α-季碳醛脱羰氢化的催化剂体系和催化方法。

背景技术

醛类化合物是一类重要的化合物，是非常容易获得的大宗化学品之一并且其在药物、食品、饲料领域也有良好的应用前景。醛也是一类活性官能团，可以发生多种化学反应：氧化、还原、偶联、缩合以及加成等反应；同时醛基或者醛基与胺类作用（原位形成亚胺）可以作为一个导向基，在金属催化条件下可以实现导向氟化、胺化、硼化、烷基化、芳基化等转化，当实现这些转化后作为导向基的醛基需要脱除。所以发展一种对醛进行高效脱除的策略具有重要意义，而对于α-手性季醛的化合物脱羰后产物手性可以保持将更加具有挑战性。

目前文献报道醛脱羰常用的催化剂是wilkinson催化剂，其在脂肪醛与芳香醛脱羰都展现出良好的催化性能(Tsuji, J. et al. Tetrahedron Lett. 1965, 6, 3969;Ohno, K. et al. J. Am. Chem. Soc. 1968, 90, 99. )，但是催化剂用量需要大于一个当量，此催化剂价格昂贵，所以限制了其使用。另外一个醛脱羰催化效率比较高的体系是Rh/dppp (Doughty, D. H. et al. J. Am.Chem. Soc. 1978, 100, 7083.)，此催化体系对苯甲醛脱羰TON最高可达1×10⁵以上。虽然该催化体系展现出了极高的催化效率，但是对于大位阻α-季醛脱羰没有任何催化效果。对大位阻的α-季醛脱羰反应，到目前为止只有一篇文献报道，该文献报道了Pd/C催化金刚烷甲醛脱羰生成金刚烷的反应(T. Shirai etal. Synlett 2019 30 972-976.)。该催化体系虽然实现了α-季醛的脱羰，但是底物仅仅适用于结构特殊的金刚烷甲醛。除了底物特殊外，该反应需要比较高的催化剂上载量（10%mol Pd/C）与较长的反应时间（48.0 h）。Iwai 等人报道了一例[IrCl(cod)]2 (5 mol% Ir)与三苯基膦共催化α-季碳醛脱羰氢化，其唯一的底物产率仅3%的产物(T. Iwai et al.Chem. Commun., 2008, 6215)。

到目前为止，对大位阻α-季醛脱羰还没有一种高效的、官能团兼容性良好的催化体系被开发出来，特别是对于α-手性季醛脱羰后产物手性保持的方法更是亟待研究。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种催化α-季碳醛脱羰氢化的催化剂体系和催化方法，可有效解决现有仍没有一种高效的、官能团兼容性良好的对大位阻α-季醛脱羰氢化的催化方法。

本申请第一方面提供了一种催化α-季碳醛脱羰氢化的催化剂体系，由金属铱和BIPHEP配体组成；

所述金属铱为[Ir(COD)Cl]₂或/和[Ir(COE)Cl]₂；